中石化石油工程技术研究院石油工程决策支持系统助力钻探开发再高效。

　　面对复杂地质挑战，石油工程技术正在更快、更优、更智能。

　　中石化石油工程技术研究院(简称工程院)紧跟“以科技之手端牢能源饭碗”的新需求，积极探索信息技术与石油工程技术领域的融合应用，历经13年持续攻关和迭代，研发形成了“数据一体化分析和优化助力石油钻井智能分析与远程决策”技术(石油工程决策支持系统PEAdviser)。

　　近日，该技术案例成功入选工业和信息化部办公厅首届2024年工业领域数据要素应用场景典型实践案例。

　　数智驱动 催生变革

　　“进入蚂蚁体后，起钻有挂卡。”“注意下钻过程中，经过蚂蚁体井段的坍塌风险”……

　　2月7日9时，在石油工程决策支持系统工作室，远在千里之外的建南区块红页24-2HF井起钻情况清晰展现在大屏上，入井数据不停变动更新。10多名来自地质、油藏、钻完井等多学科领域的专家正通过系统一边查看钻头磨损情况，一边与现场人员讨论分析研究解决方案。

　　“石油工程决策支持系统具备井场数据远程汇聚、云端共享、决策指令远程传递和‘井场—后方—井场’全流程在线决策、协同闭环管控功能，不仅拥有100%自主知识产权，而且核心技术经鉴定已达国际先进水平。”工程院项目负责人李昌盛介绍说。

　　我国油气钻探开发目标向着深层、超深层及页岩气等非常规资源领域，复杂地质和工程条件带来的漏、喷、塌、卡等工程技术难题和风险激增，油气产业高质量发展面临安全和效益的双重挑战。

　　技术瓶颈催生变革。工程院敏锐洞察并抓住数智变革契机，2010年启动了工程技术与信息技术深度融合研究，在中国石化集团公司信息部支持下与胜利油田钻井院共同组建了石油决策系统研发团队，提出了“信息化技术与石油工程装备技术一体化建设”思路，全面开展了石油工程技术数智化转型研究。

　　“数据一体化分析和优化助力石油钻井智能分析与远程决策”技术的核心成果是石油工程决策支持系统PEAdviser。系统可支持15种岩石力学和地质力学参数钻前预测、随钻监测和钻后分析，实现漏、喷、塌、卡等7种井下复杂情况早期预警及最优参数智能导航，将破岩效率提高15%以上。同时，基于地震、测井和随钻数据联合建模，系统构建了钻井导航模型图，能预测出层风险、把控钻进方向，施工KPI分析模块划分了27种井下工况，可全方位精准支撑钻完井施工监测、分析优化和科学决策。

　　自主攻关 成功应用

　　“经过多次升级，该系统集成了井筒风险预警、钻井参数优化、三维地质导向、自动化固井、压裂远程监测、施工KPI分析六大模块，涵盖工程监测、风险防控、随钻计算、工艺分析等40余项核心功能，贯穿了钻完井全周期的实时监测、数据分析和技术决策支持，实现了对国外技术的完全替代。系统可同时在线管理数百口井，保证稳定运行。”工程院专家张洪宝表示。

　　智能系统，神通广大。然而，研发之路却并非一帆风顺。“研发初期，国内资料短缺，从功能设计到算法研究每一步都举步维艰。”忆起研发过程中无数个不眠之夜，李昌盛感慨地说。

　　为提升系统的适用性，研发团队深入各油田生产一线、井场调研，同各施工方交流，综合业务需求，初步提出“地质、油藏、钻完井一体化管理”的思路，依托石化智云将钻测录试、压裂及试油气等专业融合，构建多专业、多维度、多业务的数据分析支持体系。通过上百次完善算法、上千次测试功能，终于实现了地质、油藏、工程技术和大数据平台相互融合。

　　形成软件只是第一步，更大的难点在于落地应用。一次次现场走访推广后，研发团队与西北油田达成了合作意向。顺北油田井位偏远且网络条件差，他们就带着卫星设备跑井、背着电脑测试软件，一次次及时解决了问题，让油田企业尝到了数字化技术带来的甜头，一步步打开了软件应用市场的大门。

　　“西北油田井场分散，传统监督需一井一队。系统上线后，我们构建了远程监督工作模式，实现了对顺北及塔河主体区块的钻井异常和复杂故障的常态化实时跟踪和管控，大幅提升了预警准确率、降低了误报率，对漏、喷、塌、卡等钻井复杂故障实现了高精度预警。现在，3名值班监督就可以在后台并行管控40余口井。”西北油田监督管理中心黄永明说。

　　目前，该技术已在西北、中原、胜利等油田的2135口井实现规模化应用，避免事故损失1.6亿元，节约成本3.7亿余元。其中，福深热1井、新桥1井、昆仑1斜井等重点井钻井提速15%以上，页岩优质储层钻遇率100%，风险预测准确率大于90%。

　　高效协同 精准决策

　　进入系统控制台，记者看到从重庆涪陵到塔里木盆地、从海301井到库深1井，数十口施工井的井况信息实时更新。随手点开任意一口井的信息界面，就能实时查看现场钻井施工状态。

　　“该技术在钻井参数优化、大数据分析、井筒风险预警等方面形成了技术优势，大幅提升了施工效率、作业质量，降低了人员高压作业风险。系统的应用，改变了传统以经验为主的钻井决策方式，让地层变得可见，风险变得可控、可防。”张洪宝说。

　　建南区块红页12HF井井场，工程院驻井支持专家张文平通过系统第一时间向钻井作业施工队发出风险预警。同时，远在北京的工程院石油工程决策支持中心工作室，不同专业的专家通过系统查看该井的最新钻井信息，立即与现场人员讨论解决方案。“去年，华北石油工程公司J58-8井仅用16.21天就安全完钻，使用的就是我们这个系统。”张文平说。

　　J58-8井是华北石油工程公司部署在鄂尔多斯盆地东胜气田的评价井，设计井深3562.21米，钻井周期仅22天。这口井的施工面临着地层微裂缝发育、易漏失垮塌等难题，不仅时间紧而且施工难度大。该井二开钻进到马家沟组时钻速下降，按照传统经验会判定起钻更换钻头或螺杆以提高钻速。当时，工程院专家团队通过系统钻井导航模型图、施工KPI分析模块等功能提供的数据分析判断钻速降低是地层因素，坚持“一趟钻”钻进并根据井筒水力学监测提出井底压力控制措施，有效克服了漏失难题，最终实现了二开“一趟钻”进尺3169米，创气田单只钻头进尺最高纪录，缩短施工周期5.79天。

　　“这种‘北京+甲方+井场’的远程支持新模式，打破了地域限制，实现了施工各方的无缝连接与高效协同，可以为钻井作业提供更精准的技术指导和决策支持。”张洪宝说。

　　责任编辑：郑 丹